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審決分類 審判 査定不服 2項進歩性 取り消して特許、登録 H02M
管理番号 1332961
審判番号 不服2017-3478  
総通号数 215 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2017-11-24 
種別 拒絶査定不服の審決 
審判請求日 2017-03-08 
確定日 2017-10-17 
事件の表示 特願2013-558026「太陽光発電システムのための自動電圧調整」拒絶査定不服審判事件〔平成24年 9月20日国際公開、WO2012/125278、平成26年 7月17日国内公表、特表2014-517663、請求項の数(9)〕について、次のとおり審決する。 
結論 原査定を取り消す。 本願の発明は、特許すべきものとする。 
理由 第1 手続の経緯
本願は、2012年2月27日(パリ条約による優先権主張外国庁受理2011年3月14日、米国)を国際出願日とする出願であって、平成27年11月27日付けで拒絶理由通知がされ、平成28年2月2日付けで手続補正がされるとともに意見書が提出され、平成28年5月23日付けで拒絶理由通知がされ、平成28年7月25日付けで意見書が提出され、平成28年12月22日付けで拒絶査定(原査定)がされ、これに対し、平成29年3月8日に拒絶査定不服審判の請求がされると同時に手続補正がされたものである。

第2 原査定の概要
原査定(平成28年12月22日付け拒絶査定)の概要は次のとおりである。

本願請求項1-10に係る発明は、以下の引用文献1-6に基づいて、その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者(以下、「当業者」という。)が容易に発明できたものであるから、特許法第29条第2項の規定により特許を受けることができない。

引用文献等一覧
1.特開2001-352682号公報
2.特開平8-317567号公報
3.特開2006-191780号公報
4.特開2006-60961号公報
5.特開2003-259567号公報
6.特開2009-183117号公報

第3 本願発明
本願請求項1-9に係る発明(以下、それぞれ「本願発明1」-「本願発明9」という。)は、平成29年3月8日付けの手続補正で補正された特許請求の範囲の請求項1-9に記載された事項により特定される発明であり、以下のとおりの発明である。

「 [請求項1]
太陽光発電システムにより生成された電圧を自動的に調節する方法であって、
前記太陽光発電システムにより供給された電圧を電力グリッドとの相互接続点(POI)において測定し、測定グリッド電圧を生成する工程と、
前記測定グリッド電圧を、前記POIに関する設定点電圧を示す基準電圧と比較する工程と、
前記測定グリッド電圧と前記基準電圧との前記比較に基づいて、前記電力グリッドへ供給するために太陽電池により生成された直流を交流に変換する複数の太陽光発電インバータの個々のインバータ基準電圧を生成する工程と、
前記複数の太陽光発電インバータの位置において前記個々のインバータ基準電圧を前記複数の太陽光発電インバータに提示する工程と、
前記測定グリッド電圧の過渡的変化に応答して前記個々のインバータ基準電圧を調節する工程と、
前記複数の太陽光発電インバータのうちの特定の太陽光発電インバータが、前記複数の太陽光発電インバータの他の太陽光発電インバータより多くの無効電力を生成している場合、前記特定の太陽光発電インバータのインバータ基準電圧を制限する工程と、備える方法。
[請求項2]
前記個々のインバータ基準電圧が、制御スキームに従って、補償器により生成される、請求項1に記載の方法。
[請求項3]
前記制御スキームが比例-積分補償器を含む、請求項2に記載の方法。
[請求項4]
前記個々のインバータ基準電圧の変化率を制限する工程を更に備える、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
[請求項5]
前記太陽電池が、太陽電池パネル内に搭載された裏面コンタクト型太陽電池を備える、
請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
[請求項6]
前記個々のインバータ基準電圧が、データ通信ネットワークを通じて送信されるレジスタにより、前記複数の太陽光発電インバータのそれぞれに提供される、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
[請求項7]
前記グリッド電圧が閾値電圧よりも高いことを前記測定グリッド電圧が示す場合、前記個々のインバータ基準電圧を調節し、前記複数の太陽光発電インバータに無効電力を吸収させる、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
[請求項8]
前記グリッド電圧が閾値電圧よりも低いことを前記測定グリッド電圧が示す場合、前記個々のインバータ基準電圧を調節し、前記複数の太陽光発電インバータに無効電力を生成させる、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
[請求項9]
請求項1から8のいずれか一項に記載の方法を実施するシステム。」

本願発明2-8は、本願発明1を減縮した発明である。
本願発明9は、本願発明1-8いずれかに対応する、「システム」の発明である。

第4 引用文献、引用発明等
1.引用文献1について
原査定の拒絶の理由に引用された上記引用文献1には、以下の記載がある(下線は当審付与。以下同様。)。

(1) 段落[0009]-[0016]
「[0009]
[発明が解決しようとする課題]太陽電池2で発電した電力をすべて商用系統に逆潮流することがエネルギの有効利用という観点からは望ましい。しかしながら、インバータ装置400が出力を絞る制御を行なう場合に、太陽電池2の最大電力点から動作電圧をずらすことにより減少する電力は、太陽電池2から発電される電力が熱エネルギに変換されて、太陽電池2自身が発熱する。本来は商用系統へ逆潮流できる電力を無駄に太陽電池2内の発熱によって放棄していることになる。このように、太陽電池2が発電する能力を有するにもかかわらず、発電した電力の一部を破棄しなければならないという問題がある。
[0010]さらに、太陽電池2の温度が上昇することで、太陽電池2の出力特性が低下し、太陽電池2の出力も低下してしまうといった問題がある。
[0011]また、従来のインバータ装置400では、柱上トランス4からインバータ装置400までの引込線3のインピーダンスを考慮して、107Vから110Vという規定値を個別に設定していた。このため、実際に、低圧配電線3の電圧が107V以下に抑制されているかどうかが疑わしいといった問題がある。
[0012]これらの問題は、1台の柱上トランジスタに複数台のインバータ装置が接続された場合により顕著に発生する。これは、複数台のインバータ装置がそれぞれ単独で出力電力を絞る制御を行なうことによるものである。すなわち、それぞれのインバータ装置で、柱上トランジスタからの引込線5の長さ(換言すれば引込線5のインピーダンス)が異なるため、低圧配電線3の電圧に対するインバータ装置の出力端の電圧が互いに異なる。その結果、それぞれのインバータ装置が出力を絞る程度が異なったり、出力を絞り始めるタイミングがずれたりする。そして、極端な場合には、複数のインバータ装置のうち1台のみが出力を絞る制御を行なって低圧配電線3の電圧上昇抑制に寄与するが、その他のインバータ装置は出力を絞る制御を行なわない場合があった。これでは、インバータ装置の使用者間で不公平となるという問題がある。
[0013]さらに、低圧配電線3の電圧値は配電網の場所により、あるいは、時間帯によりばらつきがある。たとえば105Vの電圧で電力が供給されている需要家が、インバータ装置を取付けた場合には、インバータ装置の出力端の電圧値がもともと高いために、上限の107Vになるまでしか電力を逆潮流できない。このため、インバータ装置から出力することができる電力が小さくなってしまう。また、工場などが密集した地域の需要家にとっては、工場の電力消費が一時中断する正午から13時の時間帯において低圧配電線3の電圧が上昇するため、太陽電池2が最も発電量の多い時間帯において、インバータ装置の出力を絞る制御を行なわなければならないといった問題がある。
[0014]この発明は上述の問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的は、商用系統の電圧が上限値を超えないように商用系統に電力を逆潮流することが可能なインバータ装置を提供することである。
[0015]この発明の他の目的は、インバータ装置の使用者間における不公平をなくすことが可能なインバータ装置を提供することである。
[0016]この発明のさらに他の目的は、直流電源からの出力を有効に利用することが可能なインバータ装置を提供することである。」

(2) 段落[0037]-[0058]
「[0037][第1の実施の形態]図1は、本発明の第1の実施の形態におけるインバータ装置の低圧配電線との接続を説明するための図である。図1を参照して、第1の実施の形態におけるインバータ装置100は、直流電源としての太陽電池2と接続され、太陽電池2から出力される直流電力を交流電力に変換する。
[0038]また、インバータ装置100は、商用電源からの電力を搬送するための低圧配電線3と柱上トランス4を介して接続される。柱上トランス4とインバータ装置100との間は、引込線5で接続されている。柱上トランス4と引込線5との接続点を連系点6という。
[0039]インバータ装置100は、太陽電池2から出力される直流電力を交流電力に変換し、変換した電力を低圧配電線3に対して逆潮流する。
[0040]柱上トランス4からはインバータ装置100以外にも、他のインバータ装置100A、インバータ装置100B等の複数台のインバータ装置がそれぞれ引込線5A、引込線5Bでそれぞれ連系点6で接続されている。
[0041]また、連系点6における配電線電圧を検出する検出回路7が設けられている。検出回路7と各インバータ装置100,100A,100Bとは、信号ライン8,8A,8Bで接続されている。検出回路7は、検出した配電線電圧が予め設定された規定電圧を超えた場合に所定の信号を各インバータ装置100,100A,100Bに出力する。また、検出回路7が各インバータ装置100,100A,100Bに出力する信号を、検出した配電線電圧に比例した電圧または電流の信号としてもよい。
[0042]インバータ装置100,100A,100Bでは、低圧配電線3の電圧(連系点6の電圧)が予め定められた規定値範囲(たとえば101V±6V)から逸脱しないように制御する。すなわち連系点6の電圧が規定値範囲よりも上昇した場合には、低圧配電線に電力を逆潮流しているインバータ装置100,100A,100Bの出力電力を低減するように制御する。
[0043]図2は、本発明の第1の実施の形態におけるインバータ装置100の詳細な構成を示すブロック図である。図2を参照して、インバータ装置100は、太陽電池2から入力される直流電流を交流電力に変換し、低圧配電線3に対して電力を逆潮流させる装置である。
[0044]インバータ装置100は、インバータ装置100の全体を制御するための制御回路15と、太陽電池2から入力された直流電流を昇圧する昇圧回路11と、昇圧された直流電力を交流電力に変換するスイッチング素子群12と、昇圧回路11とスイッチング素子群12との間に設けられた直流コンデンサ13と、インバータ装置100の出力端に設けられ、低圧配電線3とインバータ装置とを連系させるための連系用開閉器14と、インバータ装置100の外部からの信号を入力して制御回路15へ送信する外部信号入力部16とを含む。
[0045]太陽電池2から入力される電力が昇圧回路11に入力される。昇圧回路11では、入力された直流を所定の電圧値、たとえば350Vまで昇圧する。このとき、制御回路15から昇圧回路内に設けられたスイッチング素子に対して、一定の周波数、たとえば20kHzのオン/オフ信号が出力される。オン/オフ信号のデューティを変化させることによって、太陽電池2側、換言すれば昇圧回路11の入力側の電圧値が制御される。
[0046]インバータ装置100の通常運転時においては、制御回路15は、昇圧回路11の入力電圧が、太陽電池2から最大出力電力を得ることができる電圧値になるようにオン/オフ信号のデューティ比を制御する。

・・・(中略)・・・

[0050]制御回路15は、検出回路7から低圧配電線3の電圧値が上昇したことを示す信号が外部信号入力部16に入力されると、入力された信号に応じて昇圧回路11のデューティ比を制御する。検出回路7から外部信号入力部16に入力される信号は、電圧信号、電流信号、あるいはオン/オフ信号である。
[0051]制御回路15による昇圧回路11の制御は、デューティ比を段階的または連続的に変化させるものである。図3を参照して、通常はA点の入力電圧で動作していたインバータ装置100が、デューティ比を変化させることで、例えばB点の入力電圧に移動する。デューティ比を段階的または連続的に変化させることにより、インバータ装置100の入力電圧が段階的または連続的に変化する。これに伴って、インバータ装置100からの出力電力が段階的または連続的に変化する。
[0052]出力電力の段階的な変化とは、検出回路7から外部信号入力部16に入力される信号がオン/オフ信号の場合に、出力電力を外部信号入力部16にオフ信号が入力されると次にオン信号が入力されるまで所定の時間間隔で所定の電力を低減させ、オン信号が入力されると次にオフ信号が入力されるまで所定の時間間隔で所定の電力を増加させることをいう。
[0053]出力電力の連続的な変化とは、検出回路7から外部信号入力部16に入力される信号を連系点6における電圧の上昇量に応じた電圧信号または電流信号とした場合に、出力電力を外部信号入力部16に入力される信号に比例して連続的に変化させることをいう。
[0054]このように、外部信号入力部16に入力される信号のレベル、または、回数により、インバータ装置100の出力を段階的または連続的に変化させる制御を行なうことにより、フィードバック制御がかかり、インバータ装置100の出力が一義的に決定される。
[0055]以上説明したように、第1の実施の形態におけるインバータ装置100は、検出回路7から入力された信号に応じて出力電力または出力電流を段階的または連続的に低減するので、低圧配電線3の電圧(連系点6の電圧)が予め定められた規定値範囲(たとえば101V±6V)から逸脱しないようにすることができる。
[0056]また、連系点6に複数のインバータ装置が接続された場合であっても、それぞれのインバータ装置の出力端の電圧でなく、検出回路7で検出された連系点6の電圧が基準となって複数のインバータ装置で出力電力が制御されるので、複数のインバータ装置で低減する電力の量や低減するタイミングがほぼ同じとなる。
[0057]さらに、インバータ装置では、出力電力または出力電流を段階的または連続的に低減するので、複数のインバータ装置が接続された場合であっても、それぞれのインバータ装置100,100A,100Bが出力する電力の低減を開始するタイミング、低減させる電力の量は、複数のインバータ装置の間でほぼ統一される。このため、各インバータ装置で低減する電力または電流の量に大きな違いが発生しない。
[0058]なお、複数台のインバータ装置100,100A,100Bに優先順位を付けておき、インバータ装置側の設定または、検出回路7からの信号によって、複数台のインバータ装置100,100A,100Bにおいて優先的に出力を低減するインバータ装置、または、優先的に出力制限をしないインバータ装置を選択することも可能である。」

したがって、関連図面と技術常識に照らし、引用文献1には、次の発明(以下、「引用発明」という。)が記載されていると認められる。

「インバータ装置100は、商用電源からの電力を搬送するための低圧配電線3と柱上トランス4を介して接続され、
柱上トランス4とインバータ装置100との間は、引込線5で接続され、
柱上トランス4と引込線5との接続点を連系点6といい、
インバータ装置100は、太陽電池2から出力される直流電力を交流電力に変換し、変換した電力を低圧配電線3に対して逆潮流する、方法であって、
柱上トランス4からはインバータ装置100以外にも、他のインバータ装置100A、インバータ装置100B等の複数台のインバータ装置がそれぞれ引込線5A、引込線5Bでそれぞれ連系点6で接続され、
連系点6における配電線電圧を検出する検出回路7が設けられ、
検出回路7は、検出した配電線電圧が予め設定された規定電圧を超えた場合に所定の信号を各インバータ装置100,100A,100Bに出力し、
また、検出回路7が各インバータ装置100,100A,100Bに出力する信号を、検出した配電線電圧に比例した電圧または電流の信号としてもよく、
インバータ装置100,100A,100Bでは、低圧配電線3の電圧(連系点6の電圧)が予め定められた規定値範囲(たとえば101V±6V)から逸脱しないように制御し、すなわち連系点6の電圧が規定値範囲よりも上昇した場合には、低圧配電線に電力を逆潮流しているインバータ装置100,100A,100Bの出力電力を低減するように制御し、
インバータ装置100は、インバータ装置100の全体を制御するための制御回路15と、太陽電池2から入力された直流電流を昇圧する昇圧回路11と、昇圧された直流電力を交流電力に変換するスイッチング素子群12と、インバータ装置100の外部からの信号を入力して制御回路15へ送信する外部信号入力部16とを含み、
太陽電池2から入力される電力が昇圧回路11に入力され、制御回路15から昇圧回路内に設けられたスイッチング素子に対して、一定の周波数、たとえば20kHzのオン/オフ信号が出力され、オン/オフ信号のデューティを変化させることによって、太陽電池2側、換言すれば昇圧回路11の入力側の電圧値が制御され、
インバータ装置100の通常運転時においては、制御回路15は、昇圧回路11の入力電圧が、太陽電池2から最大出力電力を得ることができる電圧値になるようにオン/オフ信号のデューティ比を制御し、
制御回路15は、検出回路7から低圧配電線3の電圧値が上昇したことを示す信号が外部信号入力部16に入力されると、入力された信号に応じて昇圧回路11のデューティ比を制御し、
制御回路15による昇圧回路11の制御は、デューティ比を段階的または連続的に変化させるものであり、これに伴って、インバータ装置100からの出力電力が段階的または連続的に変化し、
連系点6に複数のインバータ装置が接続された場合であっても、それぞれのインバータ装置の出力端の電圧でなく、検出回路7で検出された連系点6の電圧が基準となって複数のインバータ装置で出力電力が制御されるので、複数のインバータ装置で低減する電力の量や低減するタイミングがほぼ同じとなり、
複数台のインバータ装置100,100A,100Bに優先順位を付けておき、インバータ装置側の設定または、検出回路7からの信号によって、複数台のインバータ装置100,100A,100Bにおいて優先的に出力を低減するインバータ装置、または、優先的に出力制限をしないインバータ装置を選択することも可能である、
方法。」

2.引用文献2について
原査定の拒絶の理由に引用された上記引用文献2には、段落[0010]-[0012]に、以下の記載がある。
「[0010]
[実施例]本発明の燃料電池利用の電源装置の実施例を図面に基づいて説明する。この燃料電池利用の電源装置は、図1に示すように、燃料電池1で直流電力を発電し、その燃料電池1の出力直流電力をインバータ2にて交流電力に変換して、リアクトルLを介して電力供給線PLに供給する。電力供給線PLには、通常の電気機器である一般負荷GLや商用電源CSが停電した場合でも電力を供給する必要のある非常用負荷IL等の負荷LOが接続され、それらに交流電力を供給する。又、電力供給線PLは、上記のように燃料電池1にて発電された電力の供給を受ける他、燃料電池1以外の外部電源OSとして一般の商用電源CS及び小形の回転型発電機RGからも電力の供給受ける、いわゆるコージェネ方式としてある。
[0011]燃料電池1は、天然ガス等の供給燃料ガスを改質部1Aにおいて水素を主成分とする改質ガスに改質して発電部1Bに供給し、発電部1Bにおいて、その改質ガス中の水素と、別途供給される空気等の酸素含有ガス中の酸素とを反応させて直流電力を出力する。インバータ2は、例えばトランジスタやサイリスタ等の半導体素子を用いて直流電力を交流電力に変換するものであり、インバータ制御部ICによって、出力交流電力の電圧及び位相が制御される。
[0012]インバータ制御部ICは、リアクトルLのインバータ2側の電圧であるインバータ出力電圧と、リアクトルLを流れるインバータ出力電流と、リアクトルLの電力供給線PL側の電圧(以下、この電圧を系統電圧と称する)とに基づいて、インバータ2が出力する有効電力と無効電力とが夫々設定値に一致するように、出力交流電力の電圧及び位相を制御する。この制御原理を簡単に説明する。インバータ2の出力電圧をE1、系統電圧をE2、リアクトルLのインピーダンスをX、E1とE2との位相差をφとすると、φの値が小さいことから近似できて、インバータ2が出力する有効電力P及び無効電力Qは夫々、
P≒|E1|×|E2|×φ/X ……… (1) 式
Q≒(|E1|×|E2|-|E1|^(2 ))/X ……… (2) 式
と表され、有効電力はφで、無効電力は|E1|で制御することができる。次にインバータ制御部ICの構成を説明する。インバータ制御部ICは、図2及び図3に示す構成を有している。」

上記引用文献2の記載から、インバータの出力電圧を制御することにより、インバータの出力電力を制御することは、本願優先日前において、周知技術であったといえる。

3.引用文献3について
原査定の拒絶の理由に引用された上記引用文献3には、[要約]欄、及び、段落[0001]-[0002]に、以下の記載がある。
「[要約]
[課題]PWMパルス発生のためのむだ時間を最小にして制御遅れを小さくし、応答性を高められるようにする。
[解決手段]出力電圧波形の基準となる波形信号のデータ列を指令値として出力する指令値演算部104と、前記指令値を必要なタイミングで書き換えて保持する指令値レジスタ105と、入力されるクロックに従って所定周波数の搬送波を出力する搬送波発生器103と、この搬送波発生器103から出力される搬送波データと前記指令値レジスタのデータとを比較する比較器107と、その結果を保持する出力レジスタ108とを設け、この出力レジスタ108を介してPWMパルスを発生させるに当り、出力レジスタ108にデータ更新制御端子Tを設け、前記指令値レジスタ値を書き換える更新期間中は、前記データ更新用端子Tに所定の信号を与えて、その内容を更新しないようにする。」

「[技術分野]
[0001]
この発明は、インバータやUPS(無停電電源装置)などの電力変換器を、パルス幅変調(PWM)制御するため、特にマイコン,DSP(ディジタルシグナルプロセッサ),ゲートアレイなどのディジタル回路を用いたPWMパルス発生方式に関する。
[背景技術]
[0002]
従来、電力変換器の主回路を構成する半導体素子のオン・オフを制御する信号(ゲートパルス)を発生する回路には、三角波比較PWM回路が一般によく用いられる。この三角波比較PWM回路では、三角波を搬送波、電圧指令値を信号波とし、三角波と電圧指令値との大小比較により、半導体素子のスイッチング時間を決定するもので、電圧指令値を変化させることにより、出力電圧の制御を行なうようにしている。最近は、この技術をディジタル化し、一定周期毎に指令値に相当するパルス幅を演算し、ビットのオン・オフによりPWM制御を行なっている。」

上記引用文献3の記載から、出力電圧の基準となる「電圧指令値」(基準電圧)を調整することにより、インバータの出力電圧を制御することは、本願優先日前において、周知技術であったといえる。

4.引用文献4について
原査定の拒絶の理由に引用された上記引用文献4には、段落[0030]-[0033]に、以下の記載がある。
「[実施例4]
[0030]
図4は、本発明による電力変換装置の実施例4を示すブロック構成図である。この実施例4の各部について、図2の実施例2に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例4が、実施例2と異なる点は、電圧検出器11の検出信号を入力とする電圧動揺検出装置22を追加し、その出力をゲイン調節装置20に与えるようにした点である。
[0031]
本実施例においては、電圧検出器11の出力により電圧動揺検出装置22によって検出される系統2の電圧動揺の状況を入力とし、ゲイン調節装置20の出力が決定される。そしてゲイン調節装置20の出力により増幅器14及び増幅器15のゲインが調整される。
[0032]
電圧動揺検出装置22により検出されるのは、系統2のインピーダンス、他需要家設備、その他の条件により発生する電圧動揺であり、数10Hzのものから数Hz以下の周波数のものも含め、あらゆる電圧動揺が存在する。またこれらの電圧動揺は、単独調波のみならず、さまざまな動揺の複合あるいは、短時間に突発的に発生する動揺なども考えられる。これらの電圧動揺に対応してゲイン調節装置20が適切な指令を出力するようにしておけば、実施例3の場合と同様にインバータ1の出力電圧は電圧動揺の変化に対し自動的に追従可能となる。
[0033]
以上説明したように、本発明の構成により、系統の電圧動揺の状況により常に最適に調整され、系統の歪や擾乱に対して影響を受け難く、また、系統の共振条件等によらず安定に運転することができる電力変換装置の構成が可能となる。従って、所謂系統連系用のインバータ装置が、共振条件等が厳しい弱小系統等に接続された場合でも、系統の波形動揺の状況により常に最適に調整され、安定に運転をすることが可能となる。」

上記引用文献4の記載から、系統の短時間に突発的に発生する電圧動揺(過渡的変化に相当)に対応して、インバータの出力電圧を制御することは、本願優先日前において、公知技術であったといえる。

5.引用文献5について
原査定の拒絶の理由で、請求項2-3に対して引用された、上記引用文献5には、段落[0035]に、「図4は、直列インバータ制御部26の機能構成を示すブロック図である。図4に示すように、予め設定された負荷への出力電圧の指令値Vout^( * )と出力電流電圧検出器36で検出した負荷への出力電圧Vout との差分値が演算器51で算出され、この差分値に基づき例えば、PI制御等の電圧調整演算が電圧調節器52で行われ、これに基づきPWM制御部53において前記直列インバータ18をインバータ動作させるためのパルス信号が生成されて、前記直列インバータ18の各スイッチング素子が制御される。つまり、出力電圧Vout が出力電圧指令値Vout^( * )となるようにフィードバック制御を行う。」と記載されており、比例-積分(PI)補償器によって、インバータの出力電圧を制御することは、本願優先日前において、周知技術であったといえる。

6.引用文献6について
原査定の拒絶の理由で、請求項4に対して引用された、上記引用文献6には、段落[0033]、及び、[0046]-[0047]に、「電力変換器4は、負荷2に並列に接続され、ゲートドライブ回路9から受けるゲート信号に基づいて、直流電源5から供給される直流電力を変換し、得られた交流電力を負荷2側に供給するものである。電力変換器4は、具体的には、自己消弧素子で構成されスイッチング動作により交流電力を出力するものである。」、「なお、円滑回路38は、入力された電圧指令値がステップ状に遷移(急変)するのではなく、円滑に推移(徐々に変化)するように演算するものであればよく、例えば、後述する変化率リミッタ又は一次遅れフィルタ等が使用可能となっている。」と記載されており、インバータ電圧指令値の変化率を制限することは、本願優先日前において、周知技術であったといえる。

7.その他の文献について
また、前置報告書において新たに引用された「特開2007-124797号公報」(以下、「引用文献A」と呼ぶ。)には、段落[0029]-[0050]に、以下の記載がある。
「[0029]
以上のように構成された自立運転制御装置を適用した制御方法について、図3のフローチャートを参照して説明する。
[0030]
協調制御装置3は起動指令を送り、分散型電源1a?1nを起動する(ステップS10)。次に、協調制御装置3は起動指令を送り、選択された任意の分散型電源の出力を開始させる(ステップS11)。続いて、協調制御装置3は、自立運転が確立していると判別すると(ステップS12のYES)、すべての選択された任意の分散型電源の出力が開始されていないと判別されると(ステップS13のNO)、負荷5A?5Nを起動させ(ステップS14)、以後、自立運転状態に入る。
[0031]
すなわち、協調制御装置3は、負荷5A?5Nの総量と各分散型電源1a?1nの状態を検出すると(ステップS15)、負荷5A?5Nの総量が0であると判別すると(ステップS16のYES)、自立運転を終了し(ステップS17)、終了信号を制御装置12a?12nに送信して停止させる(ステップS18)。
[0032]
一方、負荷5A?5Nの総量が0でないと判別すると(ステップS16のNO)、各分散型電源1a?1nの出力を決定し(ステップS19)、各分散型電源1a?1nへ出力指令値を出力指令信号として出力する(ステップS20)。
[0033]
次に、図3に示したように、電圧基準を無効電力で、周波数基準を有効電力と協調制御装置からの出力指令信号で補正する場合、図4を参照して電力変換装置単体での協調のとり方、補正の効果について説明する。なお、協調制御装置からの出力指令信号がないものとする。
[0034]
図4、図5は、比例制御器33P及び33Qで補正される電圧基準と周波数基準の特性を示す図である。なお、図4、図5に示す特性の傾きは、制御対象となる電力変換器により異なる。
[0035]
図4に示すように、PQ検出器30で検出されたインバータ2aから負荷5へ流れる無効電力の大きさに比例して、出力電圧の電圧基準Vrefを下げるように補正する。例えば、無効電力が2bの場合、補正量はΔVb、無効電力が2aの場合、補正量はΔVaとなるように補正する。

・・・(中略)・・・

[0050]
以上のように補正することにより、2台が並列接続されたインバータ2a,2bの間の検出系の誤差により、例えばインバータ2aの進み方向の無効電力が大きく、電力変換装置2bの進み方向の無効電力が小さい場合は、インバータ2aの電圧基準を下げるように補正する量が大きくなり、インバータ2bの電圧基準を下げるように補正する量が小さくなる。従って、インバータ2bに対するインバータ2aの出力電圧は、補正がない場合に比較して小さくなり、インバータ2aの進み方向の無効電力が小さくなり、インバータ2a、2b間の無効電力のアンバランスが改善される。」

上記引用文献Aの記載から、負荷に並列接続された複数のインバータ間の無効電力をバランスさせるために、個別のインバータにおいて、無効電力が大きい場合、出力電圧の電圧基準(Vref)を下げることは、公知技術であると認められる。

第5 対比・判断
1.対比
本願発明1と引用発明とを対比すると、次のことがいえる。

(1) 引用発明における、「インバータ装置100は、太陽電池2から出力される直流電力を交流電力に変換し、変換した電力を低圧配電線3に対して逆潮流する、方法であって」、「連系点6に複数のインバータ装置が接続された場合であっても、それぞれのインバータ装置の出力端の電圧でなく、検出回路7で検出された連系点6の電圧が基準となって複数のインバータ装置で出力電力が制御されるので、複数のインバータ装置で低減する電力の量や低減するタイミングがほぼ同じとな」る「方法」は、本願発明1の「太陽光発電システムにより生成された電圧を自動的に調節する方法」に相当するといえる。

(2) 引用発明は、「インバータ装置100は、商用電源からの電力を搬送するための低圧配電線3と柱上トランス4を介して接続され、柱上トランス4とインバータ装置100との間は、引込線5で接続」されているから、引用発明の「柱上トランス4」と、「引込線5」との接続点である「連系点6」は、本願発明1の「電力グリッドとの相互接続点(POI)」に相当する。
よって、引用発明の「連系点6における配電線電圧を検出する検出回路7が設けられ」る工程は、本願発明1の「前記太陽光発電システムにより供給された電圧を電力グリッドとの相互接続点(POI)において測定し、測定グリッド電圧を生成する工程」に相当する。

(3) 引用発明において「検出回路7は、検出した配電線電圧が予め設定された規定電圧を超えた場合に所定の信号を各インバータ装置100,100A,100Bに出力」する工程は、本願発明1の「前記測定グリッド電圧を、前記POIに関する設定点電圧を示す基準電圧と比較する工程」に相当する。

(4) 引用発明の「インバータ装置100,100A,100Bでは、低圧配電線3の電圧(連系点6の電圧)が予め定められた規定値範囲(たとえば101V±6V)から逸脱しないように制御し、すなわち連系点6の電圧が規定値範囲よりも上昇した場合には、低圧配電線に電力を逆潮流しているインバータ装置100,100A,100Bの出力電力を低減するように制御し」ている工程は、本願発明1の「前記測定グリッド電圧と前記基準電圧との前記比較に基づいて、前記電力グリッドへ供給するために太陽電池により生成された直流を交流に変換する複数の太陽光発電インバータの個々のインバータ基準電圧を生成する工程」と、「前記測定グリッド電圧と前記基準電圧との前記比較に基づいて、前記電力グリッドへ供給するために太陽電池により生成された直流を交流に変換する複数の太陽光発電インバータを制御するための工程」である点で共通するといえる。

したがって、本願発明1と、引用発明との間には、次の一致点、相違点があるといえる。

[一致点]
「太陽光発電システムにより生成された電圧を自動的に調節する方法であって、
前記太陽光発電システムにより供給された電圧を電力グリッドとの相互接続点(POI)において測定し、測定グリッド電圧を生成する工程と、
前記測定グリッド電圧を、前記POIに関する設定点電圧を示す基準電圧と比較する工程と、
前記測定グリッド電圧と前記基準電圧との前記比較に基づいて、前記電力グリッドへ供給するために太陽電池により生成された直流を交流に変換する複数の太陽光発電インバータを制御するための工程と、を備える方法。」

[相違点]
本願発明1は、
「前記測定グリッド電圧と前記基準電圧との前記比較に基づいて、前記電力グリッドへ供給するために太陽電池により生成された直流を交流に変換する複数の太陽光発電インバータの個々のインバータ基準電圧を生成する工程と、
前記複数の太陽光発電インバータの位置において前記個々のインバータ基準電圧を前記複数の太陽光発電インバータに提示する工程と、
前記測定グリッド電圧の過渡的変化に応答して前記個々のインバータ基準電圧を調節する工程と、
前記複数の太陽光発電インバータのうちの特定の太陽光発電インバータが、前記複数の太陽光発電インバータの他の太陽光発電インバータより多くの無効電力を生成している場合、前記特定の太陽光発電インバータのインバータ基準電圧を制限する工程と」
を備えているのに対して、引用発明は、「測定グリッド電圧と基準電圧との比較に基づいて、個々のインバータ基準電圧を生成する工程」、「個々のインバータ基準電圧を複数の太陽光発電インバータに提示する工程」、「測定グリッド電圧の過渡的変化に応答して個々のインバータ基準電圧を調節する工程」、「特定の太陽光発電インバータが、他の太陽光発電インバータより多くの無効電力を生成している場合、前記特定の太陽光発電インバータのインバータ基準電圧を制限する工程」を備えていない点。

2.相違点についての判断
上記[相違点]について検討する。
引用発明は、「複数台のインバータ装置がそれぞれ単独で出力電力を絞る制御を行なうことによる」、「インバータ装置の使用者間における不公平をなくすこと」、要するに、複数台のインバータ装置の制御を一元化することを課題とするものであって、そのために、「連系点6における配電線電圧」が、「予め設定された規定電圧を超えた場合に所定の信号を各インバータ装置100,100A,100Bに出力」する構成、要するに、複数台のインバータ装置に共通の制御信号である「所定の信号」を出力する構成を備えるものであるといえる。
そして、引用発明の上記「所定の信号」として、「検出した配電線電圧に比例した電圧または電流の信号」を用いるという変形例は開示されているが、それだけであって、引用文献1には、上記[相違点]に係る本願発明1の「測定グリッド電圧と基準電圧との比較に基づいて、個々のインバータ基準電圧を生成する工程」、「個々のインバータ基準電圧を複数の太陽光発電インバータに提示する工程」、「測定グリッド電圧の過渡的変化に応答して個々のインバータ基準電圧を調節する工程」、「特定の太陽光発電インバータが、他の太陽光発電インバータより多くの無効電力を生成している場合、前記特定の太陽光発電インバータのインバータ基準電圧を制限する工程」を備える構成は開示されていない。

また、上記「第4」「2.」-「7.」記載の、インバータの出力電圧を制御することにより、インバータの出力電力を制御する周知技術(引用文献2)、出力電圧の基準となる「電圧指令値」(基準電圧)を調整することにより、インバータの出力電圧を制御する周知技術(引用文献3)、系統の短時間に突発的に発生する電圧動揺(過渡的変化に相当)に対応して、インバータの出力電圧を制御する公知技術(引用文献4)、比例-積分(PI)補償器によって、インバータの出力電圧を制御する周知技術(引用文献5)、インバータ電圧指令値の変化率を制限する周知技術(引用文献6)、負荷に並列接続された複数のインバータ間の無効電力をバランスさせるために、個別のインバータにおいて、無効電力が大きい場合、出力電圧の電圧基準(Vref)を下げる公知技術(引用文献A)を、たとえすべて組み合わせたとしても、上記[相違点]に係る本願発明1の「測定グリッド電圧と基準電圧との比較に基づいて、個々のインバータ基準電圧を生成する工程」、「個々のインバータ基準電圧を複数の太陽光発電インバータに提示する工程」、「測定グリッド電圧の過渡的変化に応答して個々のインバータ基準電圧を調節する工程」、「特定の太陽光発電インバータが、他の太陽光発電インバータより多くの無効電力を生成している場合、前記特定の太陽光発電インバータのインバータ基準電圧を制限する工程」を備える構成に至らないことは明らかである。

したがって、本願発明1は、当業者であっても引用発明、引用文献2-6、引用文献Aに記載された技術的事項及び周知技術に基づいて容易に発明できたものであるとはいえない。

2.本願発明2-9について
本願発明2-8は、本願発明1を減縮した発明であり、本願発明9は、本願発明1-8いずれかに対応する、「システム」の発明であって、本願発明1の上記[相違点]に係る具体的構成と同一の構成を備えるものである。
よって、本願発明1と同じ理由により、本願発明2-9も、当業者であっても、引用発明、引用文献2-6、引用文献Aに記載された技術的事項及び周知技術に基づいて容易に発明できたものとはいえない。

第6 むすび
以上のとおり、本願発明1-9は、当業者が引用発明、引用文献2-6、引用文献Aに記載された技術的事項及び周知技術に基づいて容易に発明をすることができたものではないから、原査定の理由によっては、本願を拒絶することはできない。
また、他に本願を拒絶すべき理由を発見しない。
よって、結論のとおり審決する。
 
審決日 2017-10-02 
出願番号 特願2013-558026(P2013-558026)
審決分類 P 1 8・ 121- WY (H02M)
最終処分 成立  
前審関与審査官 服部 俊樹  
特許庁審判長 和田 志郎
特許庁審判官 稲葉 和生
山田 正文
発明の名称 太陽光発電システムのための自動電圧調整  
代理人 龍華国際特許業務法人  

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